出品：科普中國
製作：鐵流
監製：中國科學院電腦網路資訊中心
日前， 中國自主設計製造的6600kW絞刀功率重型自航絞吸船"天鯤號"在江蘇啟東下水。 自航絞吸船的稱呼大家可能會聽起來比較陌生， 但它的另一個稱呼造島神器恐怕是人盡皆知。 相比于它的前輩"天鯨號"， "天鯤號"不僅擁有更加"純正"的國產血統， 在性能上有更勝一籌。 那麼， "天鯤號"究竟靠什麼絕技填海造島？比"天鯨號"又有哪些進步呢？
（天鯤號）
傳統填海方法局限性較大
填海造陸自古有之。 早在800多年前， 荷蘭人就開始用沙石填海造陸， 以至於荷蘭國土中20%的土地是大規模人工填海創造出來的。 作為一個國土狹小的島國， 日本早在11世界就有填海造地的記載， 在二戰後， 日本更開展過大規模的填海造地， 像日本關西國際機場， 就是人工填海的產物。 中國大陸和中國香港、臺灣、澳門等地區也都有過一定規模的填海造陸工程。
（日本關西機場）
在填海造陸中， 傳統的做法是打圍堰或採用沉箱的方式， 然後不斷堆砌砂石料製造出一片陸地。 然而傳統方法具有一定的局限性。
一是只適合於海岸線附件的填海工程， 由於傳統填海方法需要從陸地上運輸填海材料，
二是成本較高， 而且也會大幅拉長工期。 由於中國大陸海岸線距離美濟礁、永暑礁、渚碧礁等島礁過於遙遠， 遠距離運輸砂石料不僅成本較高， 而且也會大幅拉長工期。 特別是在國際政治局勢風雲變幻的情況下， 漫長的工期很有可能導致南海填海造陸功敗垂成。
造島神器效率高
既然從大陸運輸填海材料的做法不現實， 那麼最好的解決之道則是就地取材。 由於在南海島礁附近有大量的沙石， 將這些沙石聚攏起來， 就能實現在局部形成較大的島嶼。 而在填海過程中， 就離不開造島神器——自航絞吸船。
（南海填島）
自航絞吸船最初並非填海造陸的專用裝備， 而是用於航道疏浚的裝備， 主要用來清理航道中的淤泥。 在工作時， 自航絞吸船的吸泥管會插入海中， 吸泥管的前端裝有絞刀， 這些絞刀非常鋒利， 可以輕易切開堅硬的岩石。 然後泵機會將海水、泥沙和碎石的混合物通過輸泥管輸送出去，
（自航絞吸船的絞頭）
其實， 使用自航絞吸船進行吹填作業並非國內首次， 在曹妃甸填海工程中， 就使用過自航絞吸船。 不過， 那次填海是在海岸線附近近海作業， 像在南海中填海造陸， 在全球也不多見。
自航絞吸船效率有多高呢？就以中國和越南的填海工程做對比。中國採用自航絞吸船在短時間內使美濟礁、永暑礁、渚碧礁面積迅速擴大，其中永暑礁的面積還超過了中國臺灣控制的太平島，成為南沙第一大島。在中國南海人工填海的同時，越南也採用傳統方式進行填海，然而越南的成果很有限，只完成了約4個足球場的填海面積，填海面積尚不及中國的千分之一。
正是因為"造島神器"的工作效率異常驚人。在2017年5月，中國商務部發佈公告：為維護國家安全，對大型挖泥船實施出口管制，未經許可任何單位和個人不得對外出口。
（吹填施工）
"天鯤號"相對於"天鯨號"有哪些優勢
在11月初，重型自航絞吸船"天鯤號"成功下水。由於具備後發優勢，"天鯤號"的各項性能指標均超過此前在南海大展神威的自航絞吸船"天鯨號"。
（天鯤號）
首先我們來看船隻的"塊頭"。"天鯨號"長127.5m，寬22m，而"天鯤號"長達140米，寬27.8米。在"塊頭"上"天鯤號"比"天鯨號"更大，這使"天鯤號"可以搭載更多、更加先進的設備。
其次"天鯤號"擁有比"天鯨號"更強悍的性能。就絞刀功率而言，"天鯨號"的功率為4200kW，而"天鯤號"的絞刀功率為6600kW，這使"天鯤號"可以挖開比"天鯨號"更加堅硬的岩石。就總裝機功率來看，"天鯤號"的總裝機功率達25680kW，比"天鯨號"的總裝機功率的19200kW要高33%。從挖掘效率和輸送能力來看，"天鯨號"的最大挖掘深度可以達到30米，可以在一小時內將4500立方米的海水、碎石、泥沙混合物送到6000米之外。而"天鯤號"的最大挖掘深度可以達到35米，可以在一小時內將6000立方米的海水、碎石、泥沙混合物送到1.5萬米之外。
最後看"血統"。"天鯨號"是由天航局投資，上海交通大學與德國企業共同承擔設計的，而"天鯤號"則是由中國自主設計、製造的。"天鯤號"的成功下水標誌著中國在自航絞吸船方面走完了整船進口、中外合作設計製造、國內自主設計建造的全過程，成功複製了高鐵的技術引進消化吸收再創新模式。
在擁有了性能更加先進的自航絞吸船之後，不僅有利於全國的航道疏浚工作，對於中國更好地維護國家海洋權益也有積極意義。
“科普中國”是中國科協攜同社會各方利用資訊化手段開展科學傳播的科學權威品牌。
本文由科普中國融合創作出品，轉載請注明出處。
在全球也不多見。自航絞吸船效率有多高呢？就以中國和越南的填海工程做對比。中國採用自航絞吸船在短時間內使美濟礁、永暑礁、渚碧礁面積迅速擴大，其中永暑礁的面積還超過了中國臺灣控制的太平島，成為南沙第一大島。在中國南海人工填海的同時，越南也採用傳統方式進行填海，然而越南的成果很有限，只完成了約4個足球場的填海面積，填海面積尚不及中國的千分之一。
正是因為"造島神器"的工作效率異常驚人。在2017年5月，中國商務部發佈公告：為維護國家安全，對大型挖泥船實施出口管制，未經許可任何單位和個人不得對外出口。
（吹填施工）
"天鯤號"相對於"天鯨號"有哪些優勢
在11月初，重型自航絞吸船"天鯤號"成功下水。由於具備後發優勢，"天鯤號"的各項性能指標均超過此前在南海大展神威的自航絞吸船"天鯨號"。
（天鯤號）
首先我們來看船隻的"塊頭"。"天鯨號"長127.5m，寬22m，而"天鯤號"長達140米，寬27.8米。在"塊頭"上"天鯤號"比"天鯨號"更大，這使"天鯤號"可以搭載更多、更加先進的設備。
其次"天鯤號"擁有比"天鯨號"更強悍的性能。就絞刀功率而言，"天鯨號"的功率為4200kW，而"天鯤號"的絞刀功率為6600kW，這使"天鯤號"可以挖開比"天鯨號"更加堅硬的岩石。就總裝機功率來看，"天鯤號"的總裝機功率達25680kW，比"天鯨號"的總裝機功率的19200kW要高33%。從挖掘效率和輸送能力來看，"天鯨號"的最大挖掘深度可以達到30米，可以在一小時內將4500立方米的海水、碎石、泥沙混合物送到6000米之外。而"天鯤號"的最大挖掘深度可以達到35米，可以在一小時內將6000立方米的海水、碎石、泥沙混合物送到1.5萬米之外。
最後看"血統"。"天鯨號"是由天航局投資，上海交通大學與德國企業共同承擔設計的，而"天鯤號"則是由中國自主設計、製造的。"天鯤號"的成功下水標誌著中國在自航絞吸船方面走完了整船進口、中外合作設計製造、國內自主設計建造的全過程，成功複製了高鐵的技術引進消化吸收再創新模式。
在擁有了性能更加先進的自航絞吸船之後，不僅有利於全國的航道疏浚工作，對於中國更好地維護國家海洋權益也有積極意義。
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